JP2005256753A - 横型ロータリコンプレッサ及び車両用空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転軸の電動要素側が触れて、ロータとステータが接触する不都合を未然に回避することができる横型ロータリコンプレッサ及び車両用空気調和機を提供する。
【解決手段】 横型の密閉容器１２内に、ステータ２２とロータ２４から成る電動要素１４と、この電動要素１４の側方に位置してロータ２４の回転軸１６にて駆動される回転圧縮機構部１８とを備えたものであって、電動要素１４の回転圧縮機構部１８とは反対側の密閉容器１２内に設けられた転がり軸受８０を備え、回転軸１６の端部を転がり軸受８０内に間隔を存して挿入すると共に、この転がり軸受８０と回転軸１６間の間隙Ｄ１を、電動要素１４のステータ２２とロータ２４間のエアギャップＤ２よりも小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、この電動要素の側方に位置してロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えた横型ロータリコンプレッサに関するものである。

ロータリコンプレッサ、例えば、第１の回転圧縮要素と第２の回転圧縮要素から成る回転圧縮機構部を備えた内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサは、通常縦型の密閉容器内上部に電動要素を配置し、下部に当該電動要素の回転軸で駆動される回転圧縮機構部を配置して構成されている。前記電動要素は密閉容器の内周面に沿って環状に取り付けられたステータと、このステータの内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータとからなる。このロータは中心を通り密閉容器の軸心方向に延在する回転軸に固定されている。

また、前記回転圧縮機構部は第１の回転圧縮要素と第２の回転圧縮要素から成り、これらは、中間仕切板の両側に配置されたシリンダと、１８０度の位相差を有して回転軸に設けられた偏心部に嵌合され、各シリンダ内を偏心回転するローラと、これらローラにそれぞれ当接してシリンダ内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画するベーンと、中間仕切板の上側に配置されたシリンダの電動要素側の開口面及び中間仕切板の下側に配置されたシリンダの電動要素とは反対側の開口面をそれぞれ閉塞する支持部材とから構成されている。また、前記各支持部材は回転軸の主軸受及び副軸受を兼用し、当該回転軸を回転自在に保持する構成とされていた。尚、回転軸は回転圧縮機構部の前記支持部材のみにて保持された方持ち式とされていた。

そして、第１の回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮されて中間圧となり、シリンダの高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。

この密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは第２の回転圧縮要素の吸込ポートからシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て、コンプレッサ外部の放熱器に流入する構成とされていた。

また、係る縦型のロータリコンプレッサでは、回転圧縮機構部の下方に位置する密閉容器内底部がオイル溜めとされており、回転軸下端に構成された給油手段としてのオイルポンプによりオイル溜めからオイルが吸引され、回転圧縮機構部等に供給されて回転圧縮機構部や回転軸の摺動部の摩耗等を防いでいた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１０５００５号公報

ところで、このようなロータリコンプレッサを横型とし、例えば、車両用空気調和機に用いた場合、従来の回転圧縮機構部の支持部材のみの方持ち式の回転軸では、回転軸に強い加振力（Ｇ）がかかると、保持されていない回転軸の電動要素側が触れて、ロータとステータが接触してしまう恐れがある。これにより、ロータの回転に支障が生じ、ロータリコンプレッサの運転に影響を及ぼすと云う不都合が生じていた。

本発明は、係る技術的問題を解決するために成されたものであり、回転軸の電動要素側が触れて、ロータとステータが接触する不都合を未然に回避することができる横型ロータリコンプレッサ及び車両用空気調和機を提供することを目的とする。

請求項１の発明の横型ロータリコンプレッサは、横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、この電動要素の側方に位置してロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えたものであって、電動要素の回転圧縮機構部とは反対側の密閉容器内に設けられた転がり軸受を備え、回転軸の端部を転がり軸受内に間隔を存して挿入すると共に、この転がり軸受と回転軸間の間隙を、電動要素のステータとロータ間のエアギャップよりも小さくしたものである。

請求項２の発明の横型ロータリコンプレッサでは、横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、この電動要素の側方に位置してロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えたものであって、回転軸の電動要素の回転圧縮機構部とは反対側の端部に設けられた転がり軸受と、この転がり軸受を保持するための保持部材とを備え、転がり軸受を保持部材内に間隔を存して挿入すると共に、この転がり軸受と保持部材間の間隙を、電動要素のステータとロータ間のエアギャップよりも小さくしたものである。

請求項３の発明の横型ロータリコンプレッサでは、横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、この電動要素の側方に位置してロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えたものであって、電動要素の回転圧縮機構部とは反対側の密閉容器内に設けられた転がり軸受と、この転がり軸受を弾性体を介して保持するための保持部材とを備え、回転軸の端部を転がり軸受内に挿入すると共に、この転がり軸受と弾性体間、若しくは、転がり軸受と回転軸間に、電動要素のステータとロータ間のエアギャップよりも小さくしたものである。

請求項４の発明の車両用空気調和機は、上記各発明の横型ロータリコンプレッサを用いて冷媒回路が構成されたものである。

請求項１の発明の横型ロータリコンプレッサでは、電動要素の回転圧縮機構部とは反対側に転がり軸受を設けて、間隔を存して回転軸の端部を挿入し、この隙間をステータとロータ間のエアギャップより小さくすることで、回転軸の電動要素側が触れた場合には、ロータがステータに接触するより以前に回転軸が転がり軸受に接触するようになる。

これにより、常には転がり軸受の抵抗を排除しながら、強い加振力が加わった場合には回転軸の端部を受けてロータとステータの接触を防止することができるようになる。

請求項２の発明の横型ロータリコンプレッサでは、回転軸の電動要素の回転圧縮機構部とは反対側の端部に転がり軸受を設けて、保持部材内に間隔を存して挿入し、転がり軸受と保持部材間の間隙をステータとロータ間のエアギャップより小さくすることで、回転軸の電動要素側が触れた場合には、ロータがステータに接触するより以前に回転軸に設けられた転がり軸受が保持部材と接触するようになる。

これにより、常には転がり軸受の抵抗を排除しながら、強い加振力が加わった場合には保持部材が転がり軸受を受けてロータとステータの接触を防止することができるようになる。

請求項３の発明の横型ロータリコンプレッサでは、保持部材により転がり軸受を弾性体を介して保持することで、転がり軸受が受ける衝撃的な力を防止でき、転がり軸受の信頼性を向上することができるようになる。

また、請求項４の発明如く上記各発明の横型ロータリコンプレッサを車両用空気調和機として用いた場合に特に有効である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。

図１は本発明の横型ロータリコンプレッサの実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素を備えた内部中間圧型の横型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサ１０の縦断側面図、図２はロータリコンプレッサ１０の平断面図をそれぞれ示している。

図１において、実施例のロータリコンプレッサ１０は二酸化炭素（ＣＯ₂）を冷媒とする内部中間圧型の横型２段圧縮式ロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ１０は横長円筒状の容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの端部開口を閉塞するように取り付けられた略椀状のエンドキャップ１２Ｂとから成る密閉容器１２を備え、当該密閉容器１２の底部をオイル溜めとしている。この密閉容器１２内にはステータ２２とロータ２４から成る当該ロータリコンプレッサ１０の駆動要素としての電動要素１４と、この電動要素１４側方に位置してロータ２４の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２（１段目）及び第２の回転圧縮要素３４（２段目）からなる回転圧縮機構部１８が収納されている。尚、実施例のロータリコンプレッサ１０は車両用の空気調和機として使用されるものである。

前記電動要素１４は密閉容器１２の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隔（エアギャップ）を設けて挿入設置されたロータ２４とから成る。このロータ２４は中心を通り密閉容器１２の軸心方向（横方向）に延在する回転軸１６に固定されている。

ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。そして、前記ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成されている。

前記回転軸１６は、従来使用していた通常の回転軸（第１回転軸１６Ａ）と当該第１回転軸１６Ａの電動要素１４側の端部に取り付けられた延長用の第２回転軸１６Ｂから構成されており、第２回転軸１６Ｂの先端（エンドキャップ１２Ｂ側の端部）は、エンドキャップ１２Ｂに取り付けられた後述する転がり軸受８０内に間隔を存して挿入されている。また、回転軸１６の第１回転軸１６Ａの回転圧縮機構部１８側の端部には給油手段としてのオイルポンプ１０１が設けられている。このオイルポンプ１０１は、密閉容器１２内に封入された潤滑用のオイルを回転圧縮機構部１８等の摺動部に供給し、摩耗を防止するためものである。このオイルポンプ１０１からは密閉容器１２の底部に向かってオイル吸上パイプ１０２が降下し、オイル溜めにて開口している。当該回転軸１６は回転圧縮機構部１８の後述する支持部材５４、５６により回転自在に保持されている。

一方、前記第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４は、それぞれ中間仕切板３６の両側（図１では左右）に配置されたシリンダ３８、４０と、１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けられた偏心部４２、４４に嵌合され、シリンダ３８、４０内を偏心回転するローラ４６、４８と、これらローラ４６、４８にそれぞれ当接してシリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画するベーン５０、５２と、シリンダ３８の電動要素１４側の開口面を閉塞して回転軸１６の主軸受を兼用する支持部材５４と、シリンダ４０の電動要素１４とは反対側（オイルポンプ１０１側）の開口面をそれぞれ閉塞して回転軸１６の副軸受を兼用する支持部材５６とから構成されている。

そして、シリンダ３８、４０には図示しない吸込ポートにてシリンダ３８、４０内部の低圧室側とそれぞれ連通する吸込通路５８、６０が形成されている。吸込通路５８は図示しない連通孔を介して前記バッフル板１００の回転圧縮機構部１８側の密閉容器１２内と連通しており、第２の回転圧縮要素３４はバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側の冷媒ガスを吸引するように構成している。

また、前記支持部材５４の電動要素１４側は一部が凹陥されており、この凹陥部をカバー６６で塞ぐことにより、吐出消音室６２が形成されている。また、支持部材５６の電動要素１４側とは反対側は一部が凹陥されており、この凹陥部をカバー６８で塞ぐことにより、吐出消音室６４が形成されている。これら吐出消音室６２、６４はそれぞれ図示しない吐出ポートを介してシリンダ３８、４０の高圧側と連通している。

そして、吐出消音室６４と密閉容器１２内は、シリンダ３８、４０や中間仕切板３６、支持部材５４、バッフル板１００を貫通して電動要素１４側に開口する連通路１２０にて連通されており、この連通路１２０の端部には中間吐出管１２１が立設され、この中間吐出管１２１から第１の回転圧縮要素３２で圧縮された中間圧の冷媒ガスを密閉容器１２内の前記バッフル板１００の電動要素１４側に吐出させるように構成している。このとき、冷媒ガス中には第１の回転圧縮要素３２に供給されたオイルが混入しているが、このオイルもバッフル板１００のの電動要素１４側に吐出されることになる。ここで、冷媒ガス中に混入したオイルは冷媒ガスから分離して密閉容器１２内底部のオイル溜めに溜まる。

前述したバッフル板１００は、密閉容器１２内を電動要素１４側と回転圧縮機構部１８側とに区画して差圧を構成するためのものであり、密閉容器１２の容器本体１２Ａに取り付けられた前記ターミナル２０の下側に位置して、密閉容器１２内面（容器本体１２Ａの内面）と僅かな隙間を存して設けられている。当該バッフル板１００は、密閉容器１２内を区画する円盤状の区画部１０３と、この区画部１０３の周囲から電動要素１４側に延在する周壁部１０４とから構成されており、周壁部１０４の先端（周壁部１０４の電動要素１４側の端部）を電動要素１４のステータ２２にスポット溶接又はボルト止め固定することにより取り付けられている。

そして、第１の回転圧縮要素３２で圧縮され、密閉容器１２内のバッフル板１００の電動要素１４側に吐出された中間圧の冷媒ガスは、バッフル板１００と密閉容器１２の内面との間に形成された隙間を通って回転圧縮機構部１８側に流入することになるが、係るバッフル板１００の存在により、密閉容器１２内にはバッフル板１００の電動要素１４側の圧力が高く、回転圧縮機構部１８側が低い差圧が構成されることになる。

また、区画部１０３の周囲から電動要素１４側に延在する周壁部１０４を設けることで、当該ロータリコンプレッサ１０が電動要素１４側に大きく傾斜した場合、オイル溜めに位置する周壁部１０４の存在により、バッフル板１００の電動要素１４側に溜まるオイル量が少なくなるため、その分、バッフル板１００の回転圧縮機構部１８側のオイルレベル（油面）を上昇させることができる。これにより、ロータリコンプレッサ１０が電動要素１４側に傾斜する状況下でもバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側のオイル吸上パイプ１０２の開口がオイル中に浸漬されるようになり、オイル供給を行うことが可能となる。

また、この周壁部１０４には切欠部１０５が形成されている。この切欠部１０５はバッフル板１００が取り付けられた際、前記ターミナル２０に対応する位置に形成されており、この切欠部１０５内にターミナル２０の端子や図示しない配線等が位置する。即ち、バッフル板１００の周壁部１０４に形成された切欠部１０５により、ターミナル２０の端子や配線の取り回しが阻害されず、且つ、絶縁距離も確保することができるようになる。これにより、ターミナル２０をバッフル板１００に対応する位置に取り付けることが可能となり、メンテナンス性の向上を図ることができるようになる。また、ターミナル２０をバッフル板１００に対応する位置の密閉容器１２（容器本体１２Ａ）に取り付けることで、ターミナル２０の取り付けを従来のエンドキャップ１２Ｂから容器本体１２Ａの上方に変更することによるロータリコンプレッサ１０の全長の拡大も回避することができるようになる。

更に、本発明ではバッフル板１００は切欠部１０５近傍の部分の周壁部１０４と密閉容器１２の内面間の間隙は、他の部分の周壁部１０４（切欠部１０５近傍以外の部分の周壁部１０４）と密閉容器１２内面との間隙よりも狭くされている。本実施例では切欠部１０５近傍の部分の周壁部１０４と密閉容器１２の内面間の間隙は０．２５ｍｍ、他の部分の周壁部１０４と密閉容器１２内面との間隙は０．７５ｍｍに設定されている。

即ち、切欠部１０５を形成することで、当該切欠部１０５からも冷媒の流通が成されるようになるため、密閉容器１２内面とバッフル板１００の周壁部１０４の間の間隙を従来の如く他の部分の周壁部１０４と密閉容器１２内面との間隙の０．７５ｍｍと同じ間隙とすると、切欠部１０５により差圧が有効に構成されなくなってしまう。

これにより、バッフル板１００の回転圧縮機構部１８側のオイルレベルを充分に確保できなくなってしまう。特に、二酸化炭素（ＣＯ₂）などの密度の高い冷媒を使用した場合には、冷媒ガスの流速が遅く、通路抵抗が小さいため、他の冷媒と比べて差圧が構成され難くなり、切欠部１０５形成による影響は著しく、最悪の場合、差圧が殆ど構成されない恐れもある。

しかしながら、本発明の如く切欠部１０５近傍の周壁部１０４と密閉容器内１２内面の間隙を他の部分の周壁部１０４と密閉容器１２内面との間隙よりも狭くすることで、切欠部１０５付近の通路抵抗が増大し、差圧が構成されるようになる。

これにより、所望の差圧を得ることができるようになる。この差圧によって密閉容器１２内底部のオイル溜めに貯溜されたオイルはバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側に移動し、バッフル板１００の電動要素１４側より回転圧縮機構部１８側のオイルレベルが上昇する。これにより、オイル吸上パイプ１０２の開口は支障無くオイル中に浸漬されるようになるので、オイルポンプ１０１による回転圧縮機構部１８の摺動部へのオイルの供給が円滑に行われるようになる。

一方、電動要素１４の回転圧縮機構部１８とは反対側の密閉容器１２内であるエンドキャップ１２Ｂ内壁には前述した転がり軸受８０が設けられている。この転がり軸受８０は、図４に示すようにエンドキャップ１２Ｂ内壁にボルト止め、若しくは、溶接にて固定された転がり軸受８０の保持部材としてのフォルダ８２内に設置されており、転がり軸受８０内には間隔を存して第１回転軸１６Ａの電動要素１４側の端部に取り付けられた第２回転軸１６Ｂが挿入されている。

ここで、当該転がり軸受８０と第２回転軸１６Ｂ間の径方向（上下方向）間隙Ｄ１は転がり軸受８０内に挿入された回転軸１６の第２回転軸１６Ｂの径の４／１０００以上で、且つ、前記電動要素１４のステータ２２とロータ２４間のエアギャップＤ２よりも小さく設定されている。このように、間隙Ｄ１を転がり軸受８０内に挿入された第２回転軸１６Ｂの径の４／１０００以上とすることで第２回転軸１６Ｂは常には転がり軸受８０に接触しない状態となる。

また、間隙Ｄ１を電動要素１４のステータ２２とロータ２４間のエアギャップＤ２より小さくすることで回転軸１６に加振力（Ｇ）がかかって、回転軸１６の電動要素１４側（第２回転軸１６Ｂ側）が触れた場合には、回転軸１６に取り付けられたロータ２４がステータ２２に接触する以前に転がり軸受８０にて回転軸１６の第２回転軸１７を受けることができるようになる。

即ち、従来の横型ロータリコンプレッサでは、回転軸は回転圧縮機構部１８の支持部材５４、５６による保持のみとされており、電動要素１４側は特に保持されていなかった（方持ち式）。上記の如く方持ち式の回転軸を備えたロータリコンプレッサを当該ロータリコンプレッサに加振力が係るような状況で使用する場合、例えば、本実施例の如く車両用空気調和機として車両に搭載する場合、車両の移動等によりロータリコンプレッサは強い加振力を受けることとなる。特に、ロータリコンプレッサをエンジンルームに搭載した場合、急なエンジン回転数の変更時に最大３０Ｇの加振力が加わる。この加振力により、回転軸の電動要素側が触れて回転軸に固定されたロータがステータと接触し、ロータリコンプレッサ１０の運転に支障をきたす恐れがあった。

一方、回転軸の電動要素１４側に回転圧縮機構部１８の支持部材５４、５６のように常に回転軸を保持する軸受けを取り付けた場合、軸受けにより抵抗が生じるため、ロータリコンプレッサの運転効率が低下し、高効率な運転状態を維持できなくなってしまう。

そこで、本発明の如く回転軸１６の電動要素１４側の端部（第２回転軸１６Ｂの先端）を転がり軸受８０内に間隔を存して挿入することで、常には転がり軸受８０の抵抗を排除しながら、強い加振力が加わって回転軸１６の電動要素１４側が触れた場合には回転軸１６の電動要素１４側を受けることができるようになる。これにより、ロータリコンプレッサ１０の運転効率を極力維持しながら、ロータ２４がステータ２２と接触する不都合を未然に回避することができるようになる。

また、転がり軸受８０はエンドキャップ１２Ｂの内壁にボルト止め、若しくは、溶接にて固定されたフォルダ８２内に挿入するだけで容易に取り付けることができる。即ち、エンドキャップ１２Ｂを容器本体１２Ａと接続する以前に、予め転がり軸受８０を取り付けることができるので、ロータリコンプレッサ１０の組立作業性の向上を図ることが出来るようになる。

更に、回転軸１６は設計変更せずに、通常の第１回転軸１６Ａを兼用し、これに第２回転軸１６Ｂを継ぎ足して回転軸１６の全長を延長するだけで、転がり軸受８０にて回転軸１６の電動要素１４側を保持することができるようになるので、コストの増大を極力回避することができるようになると共に、汎用性の向上を図ることができるようになる。

尚、密閉容器１２内に封入される潤滑油としてのオイルとしては、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等既存のオイルが使用される。そして、冷媒としては、地球環境にやさしく可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ₂）を使用する。このように、自然冷媒である二酸化炭素を冷媒として使用することで環境問題にも寄与することができるようになる。また、二酸化炭素冷媒は高圧側の圧力が非常に高くなるため、密閉容器１２内に第１の回転圧縮要素３２で圧縮された中間圧の冷媒を吐出する内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサを用いることで、密閉容器１２内が著しく高温高圧となる不都合を回避することが可能となる。

他方、前記密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、シリンダ４０の吸込通路６０に対応する位置にスリーブ１４２が溶接固定されている。このスリーブ１４２内には冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、シリンダ４０の吸込通路６０と連通する。

また、容器本体１２Ａの側面の吐出消音室６２に対応する位置にはスリーブ１４３が形成されている。このスリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒吐出管９６の一端は吐出消音室６２と連通されており、第２の回転圧縮要素３４のシリンダ３８で圧縮され、図示しない吐出ポートを通って吐出消音室６２に吐出された冷媒ガスが冷媒吐出管９６から外部のガスクーラ１５４（放熱器）に供給される。更に、密閉容器１２の底部には取付用台座１１０が設けられている。

次に、図３は本発明のロータリコンプレッサ１０を用いて冷媒回路１４０が構成された車両用空気調和機の冷媒回路図である。この冷媒回路１４０は前記ロータリコンプレッサ１０、ガスクーラ１５４、膨張弁１５５及び蒸発器１５７を順次環状に配管接続することにより構成されている。即ち、ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出管９６はガスクーラ１５４の入口に接続されている。ガスクーラ１５４を出た配管は膨張弁１５５を経て蒸発器１５５の入口に接続されている。また、蒸発器１５５の出口にはロータリコンプレッサ１０の冷媒導入管９４が接続されている。

以上の構成で次にロータリコンプレッサ１０の動作を説明する。ターミナル２０及び図示しない配線を介して電動要素１４のステータコイル２８に通電されると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けられた偏心部４２、４４に嵌合されたローラ４６、４８がシリンダ３８、４０内で偏心回転する。

これにより、冷媒導入管９４及び支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートから第１の回転圧縮要素３２のシリンダ４０の低圧室側に低圧の冷媒ガスが吸入され、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となり、シリンダ４０の高圧室側より連通路１２０を経てバッフル板１００の電動要素１４側に吐出される。このとき、密閉容器１２内のバッフル板１００の電動要素１４側に吐出された中間圧の冷媒ガス中には、第１の回転圧縮要素３２に供給されたオイルが混入しており、このオイルは分離して密閉容器１２内底部のオイル溜めに溜まる。

そして、冷媒ガスはバッフル板１００の周壁部１０４と密閉容器１２の内周との間に形成された隙間を通過してバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側に流入する。このとき、冷媒ガスがバッフル板１００の周壁部１０４と密閉容器１２の内周との間に形成された隙間を通過すると云う作用により、バッフル板１００の電動要素１４側の圧力が回転圧縮機構部１８側の圧力より高くなる。

この差圧により、密閉容器１２内のオイルはバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側に流入しやすくなるので、回転圧縮機構部１８側の油面が上昇する。これにより、オイルはオイル吸上パイプ１０２を介してオイルポンプ１０１により円滑に吸い上げられる。

更に、回転圧縮機構部１８側に流入した中間圧の冷媒ガスは図示しない連通孔から、シリンダ３８に形成された吸込通路５８を経由して図示しない吸込ポートから上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。

第２の回転圧縮要素３４に吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り吐出消音室６２に吐出される。吐出消音室６２に吐出された冷媒ガスは、冷媒吐出管９６を経てロータリコンプレッサ１０の外部のガスクーラ１５４に流入する。

ガスクーラ１５４に流入した冷媒は、空冷方式により放熱した後、膨張弁１５５にて減圧され、蒸発器１５７に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮して車内を冷却する。

また、蒸発器１５７を出た冷媒は冷媒導入管９４からロータリコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素３２に吸い込まれるサイクルを繰り返す。

このように、車両用空気調和機に上述した構成のロータリコンプレッサ１０を搭載することで、常には転がり軸受８０の抵抗を排除して、ロータリコンプレッサ１０に強い加振力がかかっての電動要素１４側が触れた場合にのみ、回転軸１６に設けられたロータ２４がステータ２２に接触する以前に転がり軸受８０にて受けることができるようになる。これにより、当該ロータリコンプレッサ１０を用いた車両用空気調和機の信頼性の向上を図ることができるようになる。

尚、本実施例では転がり軸受は電動要素の回転圧縮機構部とは反対側の密閉容器内に位置し、回転軸の電動要素側を受けられるものであれば構わない。また、本実施例の回転軸１６は、通常の第１回転軸１６Ａとこの第１回転軸１６Ａの電動要素１４側の端部に取り付けられた延長用の第２回転軸１６Ｂとから構成するものとしたが、本発明に使用可能な回転軸はこれに限定されるものではない。

また、本実施例では、横型ロータリコンプレッサ１０を第１と第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた２段圧縮式の横型ロータリコンプレッサで説明したが、これに限らず、密閉容器内にステータとロータから成る電動要素と、この側方に位置してロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えた横型ロータリコンプレッサであれば、どのようなものであっても本発明は有効である。

尚、上記実施例では、転がり軸受８０をフォルダ８２内に設置し、転がり軸受８０内に間隔を存して回転軸１６を挿入するものとしたが、これに限らず、図５に示すように、回転軸１６の電動要素１４の回転圧縮機構部１８とは反対側の端部に転がり軸受８０を取り付けて、回転軸１６の端部に取り付けられた転がり軸受８０をフォルダ８２内に間隔を存して挿入し、転がり軸受８０とフォルダ８２間の径方向（上下方向）の間隙Ｄ３を、回転軸１６の径の４／１０００以上で、且つ、電動要素１４のステータ２２とロータ２４間のエアギャップよりも小さくするものとしても構わない。

このように、間隙Ｄ３を回転軸１６の径の４／１０００以上とすることで回転軸１６の電動要素１４側の端部に取り付けられた転がり軸受８０は常にはフォルダ８２に接触しない状態となる。

また、間隙Ｄ３を電動要素１４のステータ２２とロータ２４間のエアギャップＤ２より小さくすることで回転軸１６に加振力（Ｇ）がかかって、回転軸１６の電動要素１４側（第２回転軸１６Ｂ側）が触れた場合には、回転軸１６に取り付けられたロータ２４がステータ２２に接触する以前にフォルダ８２にて転がり軸受８０を受けることができるようになる。

これにより、上記実施例と同様に常には転がり軸受８０の抵抗を排除しながら、強い加振力が加わって回転軸１６の電動要素１４側が触れた場合には転がり軸受８０とフォルダ８２とが接触して回転軸１６の電動要素１４側を受けることができるようになる。これにより、ロータリコンプレッサ１０の運転効率を極力維持しながら、ロータ２４がステータ２２と接触する不都合を未然に回避することができるようになる。

更に、上記各実施例において、フォルダ８２の転がり軸受８０と接触する面にゴムやバネ部材などの弾性を有する部材により構成された弾性体８４を取り付けるものとしても良い。即ち、フォルダ８２は弾性体８４を介して転がり軸受８０を保持するものとなる。図６に弾性体８４を設けた場合の一実施例を示す。図６において、転がり軸受８０は弾性体８４を介してフォルダ８２内に設置されており、当該転がり軸受８０内には間隔を存して回転軸１６の電動要素１４側の端部が挿入されている。

このように、フォルダ８２により転がり軸受８０を弾性体８４を介して保持することで、回転軸１６の電動要素１４側が触れて転がり軸受８０と接触した場合に、転がり軸受８０及び回転軸１６が受ける衝撃を弾性体８４により吸収することができるようになる。これにより、転がり軸受８０が受ける衝撃的な力を防止でき、転がり軸受８０の信頼性を向上することができるようになる。

本発明の一実施例の横型２段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断側面図である。 図１の横型２段圧縮式ロータリコンプレッサの平断面図である。 図１の横型ロータリコンプレッサを備えた車両用空気調和機の冷媒回路図である。 図１の横型ロータリコンプレッサの転がり軸受の拡大図である。 他の実施例の横型ロータリコンプレッサの転がり軸受の拡大図である。 もう一つの他の実施例の横型ロータリコンプレッサの転がり軸受の拡大図である。

符号の説明

１０ 横型多段圧縮式ロータリコンプレッサ
１２ 密閉容器
１２Ａ 容器本体
１２Ｂ エンドキャップ
１４ 電動要素
１６ 回転軸
１６Ａ 第１回転軸
１６Ｂ 第２回転軸
１８ 回転圧縮機構部
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
３８、４０ シリンダ
５４、５６ 支持部材
８０ 転がり軸受
８２ フォルダ
８４ 弾性体
１００ バッフル板
１４０ 冷媒回路

Claims (4)

1. 横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、該電動要素の側方に位置して前記ロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えた横型ロータリコンプレッサであって、
   前記電動要素の前記回転圧縮機構部とは反対側の前記密閉容器内に設けられた転がり軸受を備え、
   前記回転軸の端部を前記転がり軸受内に間隔を存して挿入すると共に、該転がり軸受と回転軸間の間隙を、前記電動要素のステータとロータ間のエアギャップよりも小さくしたことを特徴とする横型ロータリコンプレッサ。
2. 横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、該電動要素の側方に位置して前記ロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えた横型ロータリコンプレッサであって、
   前記回転軸の前記電動要素の前記回転圧縮機構部とは反対側の端部に設けられた転がり軸受と、
   該転がり軸受を保持するための保持部材とを備え、
   前記転がり軸受を保持部材内に間隔を存して挿入すると共に、該転がり軸受と前記保持部材間の間隙を、前記電動要素のステータとロータ間のエアギャップよりも小さくしたことを特徴とする横型ロータリコンプレッサ。
3. 横型の密閉容器内に、ステータとロータから成る電動要素と、該電動要素の側方に位置して前記ロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えた横型ロータリコンプレッサであって、
   前記電動要素の前記回転圧縮機構部とは反対側の前記密閉容器内に設けられた転がり軸受と、
   該転がり軸受を弾性体を介して保持するための保持部材とを備え、
   前記回転軸の端部を前記転がり軸受内に挿入すると共に、該転がり軸受と前記弾性体間、若しくは、前記転がり軸受と回転軸間に、前記電動要素のステータとロータ間のエアギャップよりも小さい間隙を設けたことを特徴とする横型ロータリコンプレッサ。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３の横型ロータリコンプレッサを用いて冷媒回路が構成された車両用空気調和機。

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